探析高層建筑基礎結構設計要點及其措施

袁有云

摘 要 基礎結構是高層建筑結構的重要組成部分，由于高層建筑層數多、上部結構荷載很大，導致使其基礎具有埋置深度大、施工周期長以及工程造價高等特點。因此為了保障高層建筑基礎結構質量，本文闡述了建筑基礎結構設計等級以及高層建筑結構設計要求，對高層建筑基礎結構設計要點及其措施進行了探討分析。

關鍵詞 基礎結構設計;等級;高層建筑;設計要求;設計要點;措施

1建筑基礎結構設計等級的分析

建筑基礎結構設計等級分為甲級、乙級、丙級三種，其中甲級用于30層以上的高層建筑、大面積的多層地下建筑物、體型復雜且層數相差超過10層的高低層連成一體建筑物、復雜地質條件下的坡上建筑物、對基礎結構變形有特殊要求的建筑物、對原有工程影響較大的新建建筑物、場地和基礎結構條件復雜的一般建筑物、位于復雜地質條件上地下室的基坑工程、開挖深度大于15m的基坑工程以及周邊環境條件復雜、環境保護要求高的基坑工程等;乙級用于除甲級、丙級以外的基坑工程、工業與民用建筑物;丙級用于次要的輕型建筑物、場地和基礎結構條件簡單，荷載分布均勻的七層及七層以下民用建筑，還有一般工業建筑物以及非軟土地區且場地地質條件簡單、基坑周邊環境條件簡單、環境保護要求不高且開挖深度小于5.0m的基坑工程。

2高層建筑基礎結構設計要求的分析

高層建筑基礎設計要求主要體現在：①高層建筑基礎結構設計，應綜合考慮建筑場地的地質狀況、上部結構的類型、施工條件、使用要求，確保建筑物不致發生過量沉降或傾斜，滿足建筑物正常使用要求。還應注意與相鄰建筑的相互影響，了解鄰近地下構筑物及各項地下設施的位置和標高，確保施工安全。②高層建筑基礎結構設計需要充分考慮地下水位。需要降低地下水位的，應在施工時采取有效措施，避免因基坑降水而影響鄰近建筑物、構筑物、地下設施等正常使用和安全。同時還應注意降水的時間要求，以免停止降水后，水位過早上升，使建筑物發生上浮等問題。

3高層建筑基礎結構設計要點分析

（1）樁基礎設計和樁箱基礎設計要點的分析。高層建筑樁基礎設計形式通常情況下能夠承受更多的應力，因此在高層建筑基礎設計的過程中，通常將其應用在地基土層比較硬的情況下，此時高層建筑工程上部結構承載力不足，因此我們需要采取相應的措施保證樁基礎的設計質量。樁基礎設計的優勢就在于，樁體的長度較長，能夠完全深入到地基土層中去，并且將所有的荷載力都轉移到土層深處，避免地基發生嚴重的沉降。而樁箱基礎設計則與樁基礎設計密不可分，實際上樁箱基礎指的就是樁基礎和箱形基礎結合的一種基礎設計形式。沉降量比較小，同時擁有更加突出的抗彎能力和卸載能力，這種樁箱基礎的應用單位不太廣，主要是在地基基礎比較軟的情況下，或者是重型建筑的基礎設計中。樁基礎位置的選擇是樁箱基礎設計的難點和重點，不一樣的地基土層具有不一樣的性質，怎樣布設樁基礎才能得到最大化的承力效果，還需要在實際的設計工作中進一步進行分析，以期能夠取得最佳的基礎設計效果。

（2）獨立基礎設計要點分析。高層建筑的獨立基礎通常根據其不同的性質可以分成剛性基礎和柔性基礎，在應用獨立基礎的過程中如果柱距較大，則需要應用獨立基礎，同時獨立基礎往往具有更好的性價比，優勢十分突出。在設計獨立基礎的時候，往往需要考慮到地基的實際特征，比如說地基的壓實情況如果比較好且可壓縮比不大，則應該采用剛性基礎，而一些特殊情況下則采用柔性基礎，這樣一來能夠有效地避免地基壓縮發生的不均勻沉降。獨立基礎設計在樁下基礎的應用中，通常會和混凝土結構共同成型，而后成為一個整體結構，穩定性比較好。

（3）箱形或筏型基礎設計要點分析。高層建筑工程建設過程中的地基承載力不足，且建筑設計對地基承載力的要求較高，在這種情況下應該應用箱形或筏形基礎以滿足實際的建設需求。除此之外，高層建筑中往往會有地下室和地下車庫這一類的地下建筑，在這種情況下則應該采用筏形基礎設計方案，同時確保其設計效果，實際上，箱形或筏型基礎設計中，最難以保證的就是基礎整體的彎曲應力。所以說在進行設計工作的時候，通常我們可以把基礎和高層建筑的上部結構當作是一個結構，而后對其進行共性設計。實際上這里提到的共性設計，指的就是利用共同作用分析法，將高層建筑工程的上部結構和基礎看作是一個整體，而后對其保持力、變形承載能力等等進行統一化研究。和過去的方法比較而言，這種方法顯然具有更高的合理性。

4高層建筑基礎結構設計措施的分析

（1）注重基礎結構、上部結構以及地基三者共同作用。基礎結構與上部結構和地基土三者之間的共同作用是客觀存在的。當然，在實際的設計中不可能全部都考慮得到。但是對于地基模型的以及參數，必須要根據這三個方面共同分析的結果來選擇;在構造和配筋上反映對共同作用結果的考慮，是完全可能和必要的。例如：在同一大面積整體筏形基礎上建有多幢高層和低層建筑時，筒體下筏板厚度和配筋宜按上部結構、基礎與地基土的共同作用的基礎變形和基底反力計算確定。帶裙房的高層建筑下的大面積整體筏形基礎，其主樓下筏板的整體撓度值不應過大，主樓與相鄰的裙房柱的差異沉降確保兩者差異沉降不至過大，減少由此產生的結構次應力。

（2）加強基礎結構體系建設。良好的高層建筑基礎結構體系是建筑工程非常關鍵的一部分。因此在實際的高層建筑工程施工過程中，建立一個完整的、有效地高層建筑基礎結構體系能夠在很大程度上避免一系列潛在的工程問題。在高層建筑的施工現場，高層建筑基礎結構設計人員對建筑結構體系的變化，需要靈活應對。通常如果建筑基礎結構體系非常規范良好，對于高層建筑豎向壓力的變化就可以很好的適應，但是在實際情況中由于承重墻分布過于雜亂或者是其他問題的存在，必須加強高層建筑基礎結構體系建設[1]。

5結束語

綜上所述，基礎結構設計對于高層建筑工程建設的順利實施非常重要，并且基礎結構質量是確保高層建筑質量的關鍵所在。因此在高層建筑基礎結構設計時，需要結合當地的實際，對相關問題進行具體分析，同時嚴格結構設計要點控制，并采取有效的措施開展基礎結構設計，從而保障高層建筑結構工程建設的順利實施。

參考文獻

[1] 何亮.建筑結構設計中的基礎設計分析[J].四川水泥，2018，（1）：51.